研究者紹介システム

木伏 紅緒
キブシ ベニオ
大学院人間発達環境学研究科 人間発達専攻
助教
体育学関係
Last Updated :2022/01/10

研究者情報

所属

  • 【主配置】

    大学院人間発達環境学研究科 人間発達専攻

学位

  • 博士(人間・環境学), 京都大学

研究活動

研究キーワード

  • 表面筋電図
  • 歩行
  • 神経科学
  • バイオメカニクス
  • 運動制御

研究分野

  • ライフサイエンス / リハビリテーション科学
  • ライフサイエンス / 神経科学一般
  • ライフサイエンス / スポーツ科学
  • ライフサイエンス / 体育、身体教育学

委員歴

  • 2020年08月 - 現在, 日本体育学会, 「応用(領域横断)研究部会」 健康福祉研究部会 委員
  • 2019年04月 - 現在, 日本トレーニング科学会, 編集委員
  • 2019年 - 現在, 日本バイオメカニクス学会, 「彗ひろば」実行委員

受賞

  • 2019年10月 日本トレーニング科学会, 若手研究奨励賞, パワークリーン動作の技術向上に伴う筋協調パターンの調整

    木伏紅緒, 新澤庸介, 神崎素樹

  • 2019年06月 第1回彗ひろば, 発表賞, Data-driven spectral analysis for social biomechanics

    藤井慶輔, 武石直也, 稲葉優希, 木伏紅緒, 神崎素樹, 河原吉伸

  • 2018年07月 The International Society of Electrophysiology and Kinesiology, Student travel award, Divergence in temporal coordination of kinematic synergies during non-preferred stride time-length combinations

    木伏紅緒, 森谷敏夫, 神崎素樹

  • 2018年03月 京都滋賀体育学会, 若手研究奨励賞, 非最適な歩行における運動学シナジーの時間協調の発散性

    木伏紅緒, 森谷敏夫, 神崎素樹

  • 2014年09月 日本バイオメカニクス学会, 若手奨励賞(基礎部門), 筋シナジー数の相違に基づく若齢者歩行と高齢者歩行の比較

    木伏紅緒, 萩生翔大, 木村哲也, 神崎素樹

論文

  • Benio Kibushi, Naoto Kihira, Toshio Moritani, Motoki Kouzaki

    Elsevier BV, 2021年09月, Neuroscience Letters, 761, 136100 - 136100, 英語

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • Kibushi B, Moritani T, Kouzaki M

    2021年04月, Gait & Posture, 英語

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • COORDINATION PATTERNS AND REDUCED FORCE EXERTION IN THE NOVICE OF CLEAN EXERCISE.

    Kibushi B, Sado N, Kouzaki M

    2020年, ISBS Proceedings Archive., 38 (1), 71, 英語, パスワードが無い

    [査読有り]

    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Kibushi B, Moritani T, Kouzaki M

    2019年, Exp Brain Res, 237 (1), 257 - 271, 英語

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • Benio Kibushi, Shota Hagio, Toshio Moritani, Motoki Kouzaki

    The regulation of walking speed is easily achieved. However, the central nervous system (CNS) must coordinate numerous muscles in order to achieve a smooth and continuous control of walking speed. To control walking speed appropriately, the CNS may need to utilize a simplified system for the control of numerous muscles. Previous studies have revealed that the CNS may control walking via muscle synergies that simplify the control of muscles by modularly organizing several muscles. We hypothesized that the CNS controls the walking speed by flexibly modulating activation of muscle synergies within one gait cycle. Then, we investigated how the activation of muscle synergies depend on walking speeds using the center of activity (CoA) that indicates the center of the distribution of activation timing within one gait cycle. Ten healthy men walked on a treadmill at 14 different walking speeds. We measured the surface electromyograms (EMGs) and kinematic data. Muscle synergies were extracted using non-negative matrix factorization. Then, we calculated the CoA of each muscle synergy. We observed that the CoA of each specific synergy would shift as the walking speed changed. The CoA that was mainly activated during the heel contact phase (C1) and the activation that contributed to the double support phase (C3) shifted to the earlier phase as the walking speed increased, whereas the CoA that produced swing initiation motion (C4) and the activation that related to the late-swing phase (C5) shifted to the later phase. This shifting of the CoAindicates that the CNScontrols intensive activation of muscle synergies during the regulation of walking speed. In addition, shifting the CoA might be associated with changes in kinematics or kinetics depending on the walking speed. We concluded that the CNSflexibly controls the activation of muscle synergies in regulation of walking speed.

    Frontiers Media S. A, 2018年01月24日, Frontiers in Human Neuroscience, 12, 4, 英語

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • Kibushi B, Hagio S, Moritani T, Kouzaki M

    2018年, Front Hum Neurosci, 12, 485, 英語

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • Akari Kubo, Shota Hagio, Benio Kibushi, Toshio Moritani, Motoki Kouzaki

    A muscle synergy is a coordinative structure of muscles that has been proposed as a strategy to reduce the number of variables that the central nervous system (CNS) has to address in motor tasks. In this article, the mechanical contribution of muscle synergies and coordinative structures of muscles in voluntary multi-directional postural control were investigated. The task for healthy, young subjects was to shift and align their center of pressure (COP) to targets dispersed in 12 different directions in the horizontal plane by leaning their bodies for 10 s. Electromyograms (EMGs) of 18 muscles and COPs were recorded in the experiment. Muscle synergies were extracted using non-negative matrix factorization (NMF), and the structure of coordinative modules to keep the posture leaning toward various directions was disclosed. Then the directional properties, such as the mechanical role (i.e., action directions, we use ADs as abbreviation below), of muscle synergies and muscles were estimated using an electromyogramweighted averaging (EWA) method, which is based on a cross-correlation between the fluctuations in the activation of muscle synergies and the COP. The results revealed that the ADs of muscle synergies were almost uniformly distributed in the task space in most of the subjects, which indicates that mechanical characteristics reduce the redundancy in postural control. In terms of the composition of muscle synergies and the ADs of individual muscles, we confirmed that muscle synergies in multi-directional postural control comprised a combination of several muscles, including various ADs, that generate torque at different joints.

    FRONTIERS MEDIA SA, 2017年08月, FRONTIERS IN HUMAN NEUROSCIENCE, 11, 434, 英語

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • Koji Nishida, Shota Hagio, Benio Kibushi, Toshio Moritani, Motoki Kouzaki

    It is well known that humans run with a fore-foot strike (FFS), a mid-foot strike (MFS) or a rear-foot strike (RFS). A modular neural control mechanism of human walking and running has been discussed in terms of muscle synergies. However, the neural control mechanisms for different foot strike patterns during running have been overlooked even though kinetic and kinematic differences between different foot strike patterns have been reported. Thus, we examined the differences in the neural control mechanisms of human running between FFS and RFS by comparing the muscle synergies extracted from each foot strike pattern during running. Muscle synergies were extracted using non-negative matrix factorization with electromyogram activity recorded bilaterally from 12 limb and trunk muscles in ten male subjects during FFS and RFS running at different speeds (5-15 km/h). Six muscle synergies were extracted from all conditions, and each synergy had a specific function and a single main peak of activity in a cycle. The six muscle synergies were similar between FFS and RFS as well as across subjects and speeds. However, some muscle weightings showed significant differences between FFS and RFS, especially the weightings of the tibialis anterior of the landing leg in synergies activated just before touchdown. The activation patterns of the synergies were also different for each foot strike pattern in terms of the timing, duration, and magnitude of the main peak of activity. These results suggest that the central nervous system controls running by sending a sequence of signals to six muscle synergies. Furthermore, a change in the foot strike pattern is accomplished by modulating the timing, duration and magnitude of the muscle synergy activity and by selectively activating other muscle synergies or subsets of the muscle synergies.

    PUBLIC LIBRARY SCIENCE, 2017年02月, PLOS ONE, 12 (2), e0171535, 英語

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

  • Data-driven spectral analysis for coordinative structures in periodic human locomotion.

    Fujii K, Takeishi N, Kibushi B, Kouzaki M, Kawahara Y

    Scientific Reports, 9 (1), 16755, 英語

    [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)

MISC

  • 第32回日本トレーニング科学会大会傍聴記

    木伏紅緒

    2020年, トレーニング科学, 31 (4), 235 - 238, 日本語

    その他

  • 歩行動作における筋および関節の協調システム (特集 トレーニングを運動学習として捉える)

    木伏 紅緒

    トレーニング科学研究会, 2019年, トレーニング科学, 31 (1), 11 - 16, 日本語

  • 歩行における高齢者の筋活動の制御機構 (特集 高齢社会へのバイオメカニクス支援)

    木伏 紅緒, 神﨑 素樹

    日本バイオメカニクス学会事務局, 2017年, バイオメカニクス研究, 21 (3), 119 - 123, 日本語

講演・口頭発表等

  • 歩行パラメータに依存した筋シナジーの調整とモーターニューロンの時空間活動の変化

    木伏紅緒, 神崎素樹

    第33回日本体力医学会近畿地方会, 2019年, 滋賀

  • 至適なストライド長・ストライド時間での歩行における筋協調の制御

    木伏紅緒, 神崎素樹

    日本運動生理学会27回大会, 2019年, 広島

  • パワークリーン動作の技術向上に伴う筋協調パターンの調整

    木伏紅緒, 新澤庸介, 神崎素樹

    第32回日本トレーニング科学会大会, 2019年, 愛知

  • 非最適な歩行における運動学シナジーの時間協調の発散性

    木伏紅緒, 神崎素樹

    京都滋賀体育学会第147回大会, 2018年, 京都

  • 不安定歩行路上と地面上での歩行における関節の協調構造の類似

    木伏紅緒, 神崎素樹

    第12回Motor control 研究会, 2018年, 東京

  • 不安定歩行路への適応過程における関節の協調構造の変化

    木伏紅緒, 神崎素樹

    第25回日本バイオメカニクス学会大会, 2018年, 東京

  • 歩行速度の変化に依存した筋シナジーの活動度における不安定性

    木伏紅緒, 萩生翔大, 神崎素樹

    日本体育学会第67回大会, 2016年, 大阪

  • 歩行における筋シナジーの機能特性が活動度の不安定性の変化に及ぼす影響

    木伏紅緒, 萩生翔大, 神崎素樹

    第24回 日本バイオメカニクス学会大会, 2016年, 滋賀

  • 筋シナジーに基づく歩行速度の制御

    木伏紅緒, 萩生翔大, 神崎素樹

    京都滋賀体育学会第144回大会, 2015年, 京都

  • 歩行中の速度調整における筋シナジーの柔軟な動員

    木伏紅緒, 萩生翔大, 神崎素樹

    第70回日本体力医学会大会, 2015年, 和歌山

  • 筋シナジー数の相違に基づく若齢者歩行と高齢者歩行の比較

    木伏紅緒, 萩生翔大, 木村哲也, 神崎素樹

    日本バイオメカニクス学会大会, 2014年, 東京

  • Different Number of Muscle Synergies During Treadmill Walking Between Young and Elderly Adults.

    Benio Kibushi, Shota Hagio, Testuya Kimura, Motoki Kouzaki

    European College of Sport Science 19th Annual Congress, アムステルダム

  • Flexible recruitment of muscle synergies during treadmill walking depended on speeds.

    Benio Kibushi, Shota Hagio, Toshio Moritani, Motoki Kouzaki

    Society for Neuroscience 45th Annual Congress, シカゴ

  • Local dynamic stability in activations of muscle synergies during treadmill walking.

    Benio Kibushi, Shota Hagio, Motoki Kouzaki

    Society for Neuroscience 46th Annual Congress, サンディエゴ

  • Local and orbital dynamic stability in the muscle activity during walking.

    Benio Kibushi, Shota Hagio, Motoki Kouzaki

    The XXVI Congress of the International Society of Biomechanics, ブリスベン

  • Divergence in temporal coordination of kinematic synergies during non-preferred stride time-length combinations.

    Benio Kibushi, Motoki Kouzaki

    The XXII Congress of the International Society of Electrophysiology and Kinesiology, ダブリン

  • Tuning muscle coordination patterns with learning the power clean.

    Benio Kibushi, Yosuke Shinsawa, Motoki Kouzaki

    European College of Sport Science 24th Annual Congress, プラハ

所属学協会

  • 日本トレーニング科学会

  • 日本体育・スポーツ・健康学会

  • 日本バイオメカニクス学会

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 歩行動作を構成する生体力学的サブタスク間での相互依存性

    木伏紅緒

    日本学術振興会, 若手研究, 若手研究, 2021年04月 - 2023年03月, 研究代表者

  • 筋協調の感覚代替システム構築の試みと歩行学習への応用

    木伏紅緒

    公益財団法人 立石科学技術振興財団, 研究助成(A), 2021年04月 - 2022年03月, 研究代表者

  • 新規歩行パターンの学習における筋協調システムの形成機序の解明

    木伏 紅緒

    日本学術振興会, 研究活動スタート支援, 2019年08月 - 2021年03月, 研究代表者

    競争的資金

  • 筋協調に基づいたスポーツパフォーマンス評価システムの構築

    木伏 紅緒

    公益財団法人 戸部眞紀 財団, 研究助成金, 2019年09月 - 2021年02月, 研究代表者

    競争的資金

  • 木伏 紅緒

    日本学術振興会, 特別研究員(DC1), 特別研究員(DC1), 日本学術振興会, 2016年04月 - 2019年03月, 研究代表者

    競争的資金